تعتبر الصيغة الكيميائية لكلوريد الألومنيوم من الأبحاث المهمة التي تهم معظم الكيميائيين الذين يحبون الكيمياء ولديهم شغف بدراستها.
الصيغة الكيميائية لكلوريد الألومنيوم
- يسمى هذا المركب الكيميائي كلوريد الألومنيوم وله اسم آخر، ثلاثي كلوريد الألومنيوم، والصيغة الكيميائية هي K، والصيغة الكيميائية في هذه الحالة هي AlCl3.6H2O.
- كلوريد الألومنيوم حمضي، يتبع مجموعة حمض لويس القوية.
يقال إن KAlCl3 موجود ويظهر في شكلين أو شكلين
- الشكل الأول، جاف، هو شكل غير مائي وله شكل مسحوق، أي بلورات جافة.
- الشكل الثاني هو كلوريد الألومنيوم المائي، وهنا يتم ربط كلوريد الألومنيوم بست ذرات من الماء ويسمى كلوريد الألومنيوم هيكساهيدرات.
انظر أيضًا: العلامة الفضية على الجدول الدوري
أولاً. الخصائص والخصائص العامة لمركب كلوريد الألومنيوم اللامائي
- يوجد كلوريد الألومنيوم اللامائي الجاف في شكله النقي والطبيعي كبلورات أو جزيئات جافة عديمة اللون.
- يمكن أن تتحول جزيئات كلوريد الألومنيوم عديمة اللون إلى اللون الأصفر بقليل من كلوريد الحديديك.
- جزيئات كلوريد الألومنيوم حساسة للغاية وطموحة ومرطبة لأنها يمكن أن تدخن بسرعة كبيرة بهواء رطب قليلاً.
- عندما يتفاعل كلوريد الألومنيوم ويتحد مع جزيئات الماء، يتشكل مركب كلوريد الألومنيوم المائي، والذي نسميه هيكساهيدرات كلوريد الألومنيوم.
- بعد تكوين محلول من هيدرات كلوريد الألومنيوم، والذي يخضع بعد ذلك لتحلل مائي يسمى التحلل المائي، ينتج هذا المحلول هيدروكسيد الألومنيوم.
- يذكر أنه لا يمكننا الحصول على مركب كلوريد الألومنيوم اللامائي الجاف عن طريق التبخر لأن عملية التحلل المائي لا رجعة فيها.
- لوحظ أنه بعد عملية التحلل المائي، يتم إطلاق جزيئات كلوريد الهيدروجين وترسب جزيئات هيدروكسيد الألومنيوم.
- يمكن ملاحظته عند خلط حمض الهيدروكلوريك بمحلول كلوريد الألومنيوم ويتم التخلص من ترسب جزيئات هيدروكسيد الألومنيوم.
- يستخدم الإيثانول وثنائي إيثيل الإيثر لإذابة وإذابة كلوريد الألومنيوم اللامائي.
- مركب محلول كلوريد الألومنيوم موصل للكهرباء.
- في حين أن مركبات كلوريد الألومنيوم المصهور غير موصلة بسبب تكوين جزيئات تمنع الحرارة والتيار الكهربائي.
تحضير كلوريد الألومنيوم اللامائي
يمكننا تحضير واستخراج كلوريد الألومنيوم اللامائي عن طريق تسخين معدن الألمنيوم في صورة جافة في وجود الكلور أو كلوريد الهيدروجين.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
استخدام كلوريد الألومنيوم اللامائي
- وبما أن مركب كلوريد الألومنيوم ينتمي إلى مجموعة أحماض لويس القوية، فيجب أن يلعب دورًا محفزًا في تفاعلات تحضير المركبات العضوية المختلفة.
- يتم استخدامه في تفاعل فريدل كرافت لإنتاج البنزوفينون.
- يستخدم مركب كلوريد الألومنيوم أيضًا في عمليات البلمرة المختلفة وكذلك في التكسير التحفيزي للزيوت المعدنية ويمكن استخدامه في عمليات التكرير.
- يتم استخدامه في تحضير مركبات الألمنيوم الأخرى.
- تستخدم محاليله المائية في عملية التعويم.
- يتم استخدامه وإدراجه في تكوين بعض مستحضرات التجميل مثل مزيلات العرق.
- يتم استخدامه لصنع مادة كاشطة مثل تلك المستخدمة في تلميع الزجاج والماس.
ثانيا. الخصائص والخصائص العامة لمحلول مائي من كلوريد الألومنيوم يسمى هيكساهيدرات كلوريد الألومنيوم
- يوجد على شكل بلورات عديمة اللون.
- سهولة في التسييل والذوبان بسبب سهولة الذوبان في الماء.
- ردود أفعاله حمضية.
- أفضل إذابة في وجود الإيثانول.
أنظر أيضا: الجدول الدوري الحديث للعناصر
تحضير وتحضير محلول مائي من كلوريد الألومنيوم يسمى هيكساهيدرات كلوريد الألومنيوم
- يتم استخلاص محلول هيكساهيدرات كلوريد الألومنيوم عن طريق تفاعل الألومنيوم مع كلوريد الهيدروجين، والماء مطلوب لإكمال التفاعل.
- يذكر أنه يمكننا الحصول على بلورات جافة عن طريق تسخين محلول حامضي لهذا المركب.
استخدام هيكساهيدرات كلوريد الألومنيوم أو محلول كلوريد الألومنيوم
- يتم استخدامه لمعالجة التعويم الناتج عن شرب الماء.
- يتم استخدامه ببساطة للحصول على مستحضرات التجميل.
- في الطب، يتم استخدامه بشكل مقتصد لإنتاج مادة قابضة للأنسجة.
الترابط في مركب كلوريد الألومنيوم
- بما أن الألومنيوم معدن أيوني، فإنه ينتمي إلى المجموعة 13 في الجدول الكيميائي.
- إنه موجود في شكل Al 3 + ويتميز بأنه يمتلك كهرسلبية موجبة، ويلاحظ أيضًا أن له كثافة شحنة عالية للأيونات الأصغر.
- تساعد كثافة الأيونات العالية هذه في جذب واستقطاب الشحنة السالبة إلى أيوناتها السالبة، والتي تتولد من الإلكترونات السالبة على الذرات.
- ويلاحظ أن الاختلاف في الكهربية للألمنيوم والكلور هو أن الألمنيوم واحد ونصف والكلور ثلاثة، أي أن الفرق بينهما هو واحد ونصف.
- يؤدي هذا إلى إنشاء رابطة بينهما تقع في الخط الأوسط أو الفاصل بين الرابطة التساهمية والرابطة الأيونية.
- ويلاحظ أن مركب كلوريد الألومنيوم في حالته الصلبة عند درجات حرارة منخفضة يعمل على تكوين روابط أيونية.
- يقال إن كلوريد الألومنيوم يعمل في درجات حرارة عالية لتشكيل حلقة أيونية بخصائص الروابط التساهمية، لذلك يسميها البعض رابطة تساهمية.
- ربما يكون السبب الرئيسي في وصف الرابطة بين جزيئات الكلور والألومنيوم التي تؤدي إلى مركب كلوريد الألومنيوم على أنها رابطة أيونية هو أنها تتمتع بخصائص تساهمية وتسمى في النهاية الرابطة التساهمية.
- تجذب الكثافة العالية للألمنيوم موجب الشحنة الشحنات السالبة للكلور.
نقطة انصهار كلوريد الألومنيوم
- نظرًا لطبيعة الروابط بين جزيئات كلوريد الألومنيوم، والتي تتميز بأنها أيونية ذات خصائص تساهمية، تبلغ درجة انصهار مركب كلوريد الألومنيوم اللامائي حوالي 192 درجة مئوية.
- درجة انصهار كلوريد الألومنيوم المائي هي 100 درجة مئوية.
سبب اندماج وتكوين كلوريد الألومنيوم
- ويلاحظ أنه عند درجة حرارة من 180 إلى 190 درجة مئوية، يتحول مركب كلوريد الألومنيوم إلى ثنائي كلوريد الألومنيوم.
- في هذه الحالة، يُلاحظ أن الروابط المزدوجة تتشكل بين جزيئين من كلوريد الألومنيوم، مع مراعاة قوى التجاذب الأضعف والأضعف بين هذه الجزيئات.
- ينتج جزيء Al2Cl6 عن انضمام جزيئين من كلوريد الألومنيوم وانضمامهما.
- يُلاحظ أن اتصال وتوصيل جزيئات AlCl3 و Al2Cl6 من كلوريد الألومنيوم، يستمر التفاعل في اتجاه توليد جزيء واحد من كلوريد الألومنيوم عند درجات حرارة عالية.
الموصلية الكهربائية المعقدة لكلوريد الألومنيوم
- نظرًا لأن الروابط الأيونية ذات الخصائص التساهمية تتشكل بين جزيئات مركب كلوريد الألومنيوم، فإنها لا تفقد خصائصها الأيونية وتعتبر الرابطة رابطة تساهمية.
- لذلك فهو موصل ضعيف للكهرباء وليس جيدًا.
- أخيرًا، تتميز الصيغة الكيميائية لمركب كلوريد الألومنيوم وتتواجد في شكلها الصلب الجاف على شكل بلورات في درجة حرارة الغرفة.
أنظر أيضا: العدد الذري وكتلة الكلور
عندما ترتفع درجة الحرارة، يتحد جزيئين من كلوريد الألومنيوم لتشكيل مركب ثنائي كلوريد الألومنيوم، وتكون قوى الجذب بين الجزيئات ضعيفة هنا، لذلك ينكسر بسهولة ويتبخر، ويتم إطلاق كلوريد الألومنيوم مرة أخرى.